Revista de Odontologia da Universidade Cidade de São Paulo
2007 set-dez; 19(3)325-30
Influência da rugosidade superficial dos materiais odontológicos na adesão
bacteriana: revisão da literatura
Influence of the surface roughness of the dental material in the bacterial
adhesion: A literature review
Karla Zanini Kantorski*
Clóvis Pagani**
RESUMO
A adesão de bactérias bucais aos dentes ou materiais restauradores desempenha papel fundamental na
etiologia de doenças bucais como cárie e doença periodontal. Este estudo relata como a literatura avaliada explica os mecanismos de adesão bacteriana às superfícies sólidas no ambiente bucal, de que forma as
propriedades dessas superfícies, como sua rugosidade, podem influenciar nesse processo de adesão e quais
procedimentos clínicos podem ser utilizados para reduzir a rugosidade superficial dos principais materiais
restauradores.
DESCRITORES: Adesinas bacterianas - Placa dentária - Resinas compostas.
ABSTRACT
The adhesion of oral bacteria to the teeth or restorative materials plays fundamental role in the pathogenesis of oral diseases as caries and periodontal disease. This study reviews as the literature explains the
mechanisms of bacterial adhesion to the solid surfaces in the oral environment, how the properties of these
surfaces, as their roughness, can influence in this adhesion process, and which clinical procedures can be
used to reduce the surface roughness of the main restorative materials.
DESCRIPTORS: Adhesins bacterial - Dental plaque - Composite resins.
** Doutoranda em Biopatologia Bucal na Universidade Estadual Paulista – UNESP – Campus de São José dos Campos
** Professor Adjunto do Departamento de Odontologia Restauradora da Universidade Estadual Paulista – UNESP – Campus de São José dos Campos
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INTRODUÇÃO E REVISÃO DA LITERATURA
A colonização bacteriana nas estruturas dentárias ou
materiais restauradores é considerada fundamental para
o desenvolvimento de lesões de cárie, gengivite e doença periodontal (Löe et al.27 1965; Gibbons16 1989; Van
Houte42, 1980).
O processo de adesão bacteriana parece ocorrer, inicialmente, de forma inespecífica, sendo mediado pela
ação das forças de Van der Waals, forças eletrostáticas,
e interações hidrofóbicas (Gibbons16, 1989; Quirynen e
Bollen34, 1995). Contudo, essa adesão inicial é fraca, os
microrganismos podem ser facilmente removidos pelos
mecanismos de controle e regulação da microbiota bucal
não permitindo a colonização bacteriana na superfície
sólida. Assim, para aumentar a adesão inicial, as bactérias expressam adesinas na sua membrana celular que se
ligam a sítios complementares específicos sobre as superfícies (Gibbons16, 1989; Quirynen e Bollen34, 1995;
Busscher e Van Der Mei8, 1997; Curtiss12, 1986; Nassar
et al.28, 1995). Esses sítios complementares são proteínas
salivares que adsorvem as superfícies sólidas no ambiente
bucal formando a chamada película adquirida (Dawe et
al.13, 1963).
Algumas bactérias podem ainda sintetizar glicanos a
partir de carboidratos da dieta. Esses glicanos permitem
firme adesão, promovendo condições favoráveis para a
colonização de outros microrganismos que não têm a capacidade de se ligarem diretamente às superfícies (Curtiss12, 1986).
A adsorção da película adquirida e a formação do
biofilme dentário podem ocorrer sobre todas as superfícies sólidas expostas ao ambiente bucal, independente
de serem superfícies naturais, como esmalte e cemento,
ou artificiais, como materiais restauradores (Chan e Weber11, 1986; Nyvad e Killian31, 1987).
Estudos in vivo, usando variadas metodologias, têm
demonstrado diferenças no biofilme dentário formado sobre diferentes materiais (Wise e Dykema45, 1975;
Adamczyk e Spiechowicz1, 1990; Hahn et al.18, 1993;
Auschill et al.2, 2001; Auschill et al.3, 2002; Konishi et
al.23, 2003), o que parece resultar do efeito das diferentes
propriedades dos materiais.
A energia livre superficial (ELS), por exemplo, pode
influenciar nas características da película adquirida adsorvida e conseqüentemente, as composições da película
e do biofilme dentário podem ser diferentes dependendo
do tipo de material (Jendresen e Glantz20, 1981; Quiry326
nen e Bollen34, 1995; Nassar et al28., 1995).
A rugosidade superficial dos materiais é outra propriedade importante, pois foi observado que o biofilme
dentário forma-se em maior quantidade e mais rapidamente sobre superfícies rugosas (Quirynen et al.35, 1990;
Quirynen et al.36, 1993; Gatewood et al.15, 1993; Quirynen e Bollen34, 1995). Além disso, foi verificado que
a influência da rugosidade superficial sobre o acúmulo
e composição da placa é mais importante do que a influência da energia livre superficial (Quirynen et al.35,
1990).
Rugosidade Superficial dos Materiais X Adesão e Colonização Bacteriana
Estudos com microscopia eletrônica de varredura
revelaram que a adesão inicial de microrganismos, evidentemente, começa sobre irregularidades e subseqüentemente expande-se por toda a superfície (Lie26, 1977;
Lie25, 1979; Nyvad e Fejerskov30, 1987).
Essas irregularidades promovem a formação do biofilme dentário porque aumentam a área disponível para
a adesão e principalmente, porque protegem as bactérias
dos mecanismos de controle e regulação da microbiota
bucal, como fluxo salivar, mastigação, deglutição (Newman29, 1974) e procedimentos de higiene bucal (Quirynen et al.35, 1990).
Associação entre quantidade de biofilme dentário e
rugosidade superficial foi verificada sobre diferentes materiais odontológicos como cerâmicas, titânio e resinas
acrílicas (Yamauchi et al.46, 1990; Rimondini et al.37,
1997; Kawai et al.22, 2000).
Como a adesão bacteriana supostamente passa de
uma fase inicial reversível para uma fase de adesão mais
forte, considerada irreversível (Curtiss12, 1986), parece
sensato que essa mudança ocorra preferencialmente nas
irregularidades onde os microrganismos estão protegidos
dos mecanismos de controle e regulação da microbiota
(Quirynen et al.35, 1990; Quirynen et al.36, 1993; Gatewood et al.15, 1993; Quirynen e Bollen34, 1995).
Essa maturação mais rápida do biofilme nas irregularidades foi observada por Rimondini et al.37 (1997).
Esses autores avaliaram a colonização bacteriana sobre
amostras de titânio polidas com diferentes técnicas. Nas
amostras lisas houve menor acúmulo de bactérias, sendo
que somente cocos foram verificados. Nas amostras com
rugosidade intermediária com presença de ranhuras, foram encontrados curtos e longos bastonetes. Nas amos-
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tras rugosas, caracterizadas pela presença de ranhuras e
depressões, foram observados longos bastonetes agregados ou em camadas. Assim, como cocos são considerados espécies pioneiras e bastonetes espécies subseqüentes
na colonização, a presença de longos bastonetes pode ser
considerada um avanço no estágio de maturação da placa
sobre as superfícies mais rugosas. Observações similares
também foram encontradas por outros autores (Nyvad
e Fejerskov30, 1987; Carrassi et al.36, 1989; Quirynen et
al.36, 1993).
A maturação mais rápida do biofilme dentário sobre
áreas rugosas apresenta implicações clínicas, pois em biofilme mais “maduro” é maior a presença de microrganismos patogênicos.
Procedimentos Clínicos para Reduzir a Rugosidade Superficial dos Materiais
Inúmeros materiais odontológicos estão disponíveis
com as mais variadas indicações clínicas. Contudo, seja
qual for a aplicação clínica de um material, a rugosidade
superficial deve sempre ser considerada.
Durante o tratamento protético, faz-se necessário o
uso de restaurações provisórias que não devem ser vistas
apenas como substitutos do tecido dentário desgastado
ou perdido, mas devem ser utilizadas para dirimir todas
as dúvidas em relação à prótese final, como a determinação da forma, do contorno, da oclusão e da estética
(Pegoraro et al.33, 1998). Além disso, as restaurações provisórias devem manter a saúde gengival, e assim, a textura superficial do material deve ser considerada (Larato24,
1972; Hergott et al.19, 1989; Berastegui et al.5, 1992;
Kaplan et al.21, 1996) para evitar sangramento durante a
moldagem ou cimentação (Shillingburg Jr39, 1998).
Para materiais permanentes, existem inúmeros estudos na literatura avaliando diferentes procedimentos
de acabamento e polimento com o objetivo de alcançar
uma superfície mais lisa.
Em relação ao amálgama, estudos observaram que
quando se obtém, inicialmente, uma superfície lisa (0,05
μm), o uso de pastas para polimento pode não alterar
ou, na maioria dos casos, tornar a superfície mais rugosa
(Roulet e Roulet-Mehrens38, 1982). Em contrapartida,
quando se obtém, inicialmente, uma superfície rugosa,
os procedimentos de acabamento e polimento tornam-se
fundamentais para atingir rugosidade superficial adequada (Eide e Tveit14, 1987). Segundo revisão da literatura
realizada por Bollen et al.6 (1997), superfície mais lisa
de amálgama é obtida quando polida com pedra-pomes
e SnO2.
Para cerâmicas odontológicas parece estar estabelecido que o material deve ser adequadamente glazeado
antes de sua aplicação na cavidade bucal (Barghi et al.4,
1976; Goldstein et al.17, 1991) uma vez que cerâmicas
não glazeadas têm causado efeitos indesejáveis no tecido
periodontal adjacente e são mais suscetíveis à adesão bacteriana (Swartz e Phillips41, 1957; Caputo9, 1980)
Entretanto, em muitas situações é necessário ajustar o material na boca, mesmo com o conhecimento de
que um novo glaze não será possível. Nessas situações, a
rugosidade superficial deve ser minimizada pelo uso de
sistemas de polimento intra-oral. Segundo Bottino et al.7
(2006), o uso de brocas diamantadas sobre superfícies
cerâmicas deve ser seguido por polimento com pontas
de borracha abrasiva, e discos de feltro com pasta diamantada.
Para resinas compostas parece haver consenso de que
uma superfície mais lisa é obtida quando o material é
polimerizado contra uma matriz plástica lisa (Weitman e
Eames43, 1975; Wet e Ferreira44, 1980; Smales40, 1981).
Entretanto, quando há necessidade de ajuste, o polimento intra-oral resulta em superfície mais rugosa quando
comparada à superfície inicial polimerizada contra a matriz plástica (Roulet e Roulet-Mehrens38, 1982). O’Brien
et al.32 (1984) verificou que o uso de pontas de borracha
e discos de alumina parecem ser os métodos de polimento e acabamento que alcançam melhores resultados
quanto à rugosidade, tanto para resinas convencionais
quanto para micro-particuladas.
Contudo, com o tempo, independente do procedimento de acabamento e polimento utilizado, a ação da
mastigação e escovação provoca abrasão que resulta em
exposição das partículas inorgânicas produzindo uma
superfície mais rugosa (Wet e Ferreira44, 1980). Nesse
contexto, a indústria de materiais odontológicos vem se
preocupando no desenvolvimento de compósitos constituídos por partículas menores e mais regulares. Na literatura existe grande variabilidade nos resultados quanto
à rugosidade superficial de resinas compostas submetidas
a diferentes procedimentos de acabamento e polimento.
Essas variações podem ocorrer pelos diferentes equipamentos usados para avaliar as medidas de rugosidade superficial (Bollen et al.6, 1997).
Clinicamente, no momento da indicação de determinado material restaurador, várias considerações se fazem
necessárias, como custo, estética, resistência e longevidade. Quando a estética é fator fundamental, pode-se optar
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por cerâmicas ou resinas compostas. Nesse caso, em termos de rugosidade superficial, os dois materiais podem
apresentar valores de rugosidade adequados. Contudo, a
longo prazo, após desgastes relacionados com escovação,
mastigação, entre outros, as cerâmicas parecem ser mais
estáveis quanto às suas características superficiais (Wet e
Ferreira44, 1980).
CONCLUSÃO
Os procedimentos clínicos de acabamento e polimento empregados para reduzir a rugosidade superficial
dos materiais restauradores devem ser priorizados para
garantir a saúde bucal dos pacientes e a longevidade do
tratamento restaurador.
REFERÊNCIAS
10. Carrassi A, Santarelli G, Abati S. Early plaque colo 1. Adamczyk E, Spiechowicz E. Plaque accumulation
on crowns made of various materials. Int J Prosthodont 1990 May/Jun; 3(3):285-91.
nization on human cementum. J Clin Periodontol 1989
Apr; 16(4):265-7.
2. Auschill TM, Artweiler NB, Netuschil L, Brecx M,
11. Chan C, Weber H. Plaque retention on teeth re-
Reich E, Sculean A, et al. Spatial distribution of vital
and dead microorganisms in dental biofilms. Arch
Oral Biol 2001 May; 46(5):471-6.
3. Auschill TM, Arweiler NB, Brecx M, Reich E, Scu-
lean A, Netuschil L. The effect of dental restorative materials on dental biofilm. Eur J Oral Sci 2002
Feb;110(1):48-53.
4. Barghi N, Alexander L, Draughn RA. When to glaze
– an electron microscope study. J Prosthet Dent 1976
Jun; 35(6): 648-53.
5. Berastegui E, Canalda C, Brau E, Miguel C. Surface
roughness of finished composite resins. J Prosthet
Dent 1992 Nov; 68(5):742-2.
6. Bollen CM, Lambrechts P, Quirynen M. Compari-
son of surface roughness of oral hard materials to
the threshold surface roughness for bacterial plaque
retention: a review of the literature. Dent Mater 1997
Jul; 13(4):258-69.
7. Bottino MC, Valandro LF, Kantorski KZ, Bressia-
ni JC, Bottino MA. Polishing methods of an alumina-reinforced feldspar ceramic. Braz Dent J 2006;
17(4):285-9.
8. Busscher HJ, Van Der Mei HC. Physico-chemical
interactions in initial microbial adhesion and relevance for biofilm formation. Adv Dent Res 1997 Apr;
11(1):24-32.
9. Caputo AA. Biological implications of dental mate-
rials. Dent Clin North Am 1980Apr; 24(2):331-41.
328
stored with full-ceramic crowns: a comparative
study. J Prosthet Dent 1986 Dec; 56(6):666-71.
12. Curtiss R. 1984 Kreshover lecture. Genetic analy-
sis of Streptococcus mutans virulence and prospects for an anticaries vaccine. J Dent Res 1986 Aug;
65(8):1034-45.
13. Dawe C, Jenkins GN, Tonge CH. The nomenclature
of the integuments of the enamel surface of teeth.
Br Dent J 1963; 115:65-8.
14. Eide R, Tveit AB. A comparison of different tech-
niques for finishing and polishing amalgam. Acta
Odontol Scand 1987 Jun; 45:147-51.
15. Gatewood RR, Cobb CM, Killoy WJ. Microbial col-
onization on natural tooth structure compared with
smooth and plasma-sprayed dental implant surfaces.
Clin Oral Implants Res 1993 Jun; 4(2):53-64.
16. Gibbons RJ. Bacterial adhesion to oral tissues: a
model for infectious disease. J Dent Res 1989 May;
68(5):750-60.
17. Goldstein GR, Barnhard BR, Penugonda B. Pro-
filometer, SEM, and visual assessment of porcelain polishing methods. J Prosthet Dent 1991 May;
65(5):627-34.
18. Hahn R, Weiger R, Netuschil L, Brüch M. Microbial
accumulation and vitality on different restorative
materials. Dent Mater 1993 Sep; 9(5):312-6.
Kantorski KZ, Pagani C. Influência da rugosidade superficial dos materiais odontológicos na adesão bacteriana: revisão da literatura.
Revista de Odontologia da Universidade Cidade de São Paulo 2007 set-dez; 19(3):325-30
19. Herrgott AM, Ziemiecki TL, Dennison JB. An eval-
uation of different composite resin systems finished
with various abrasives. J Am Dent Assoc 1989 Dec;
119(6):729-32.
20. Jendresen MD, Glantz PO. Clinical adhesiveness of
selected dental materials. An in vivo study. Acta Odontol Scand 1981;39(1):39-45.
21. Kaplan BA, Goldstein GR, Vijayaraglavan TV, Nel-
son IK. The effect of three polishing systems on the
surface roughness of four hybrid composites: a profilometric and scanning electron microscopy study. J
Prosthet Dent 1996 Jul; 76(1):34-8.
22. Kawai K, Urano M, Ebisu S. Effect of surface
roughness of porcelain on adhesion of bacteria and
their synthesizing glucans. J Prosthet Dent 2000 Jun;
83(6):664-7.
23. Konishi N, Torii Y, Kurosaki A, Takatsuka T, Itota
T, Yoshiyama M. Confocal laser scanning microscopic analysis of early plaque formed on resin
composite and human enamel. J Oral Rehabil 2003
Aug; 30(8):790-5.
24. Larato DC. Influence of a composite resin res-
toration on the gingiva. J Prosthet Dent 1972 Oct;
28:402-4.
25. Lie T. Morphologic studies on dental plaque forma-
tion. Acta Odontol Scand 1979; 37(2):73-85.
26. Lie T. Scanning and transmission electron micro-
31. Nyvad B, Kilian M. Microbiology of early coloni-
zation of human enamel and root surfaces in vivo.
Scand J Dent Res 1987 Oct; 95(5):369-80.
32. O’brien WJ, Johnston WM, Fanian F, Lambert S.
The surface roughness and gloss of composites. J
Dent Res 1984 May; 63(9-10):685-8.
33. Pegoraro LF. Prótese fixa. São Paulo: Artes Médicas,
1998.
34. Quirynen M, Bollen CM. The influence of surface
roughness and surface-free energy on supra- and
subgingival plaque formation in man. J Clin Periodontol 1995 Jan; 22(1):1-14.
35. Quirynen M, Marechal M, Busscher HJ, Weerkamp
AH, Darius PL, Van Steenberghe D. The influence
of surface free energy and surface roughness on
early plaque formation. An in vivo study in man. J
Clin Periodontol 1990 Mar; 17(3):138-44.
36. Quirynen M, Van Der Mei HC, Bollen CM, Schotte
A, Marechal M, Doornbuch GI et al. An in vivo
study of the influence of surface roughness of implants on the microbiology of supra and subgingival
plaque. J Dent Res 1993 Sep; 72(9):1304-9.
37. Rimondini L, et al. The effect of surface roughness
on early in vivo plaque colonization on titanium. J
Periodontol 1997 Jun; 68(6):556-62.
38. Roulet JF, Roulet-Mehrens TK. The surface rough-
scope study of pellicle morphogenesis. Scand J Dent
Res 1977 May; 85(4):217-31.
ness of restorative materials and dental tissues after
polishing with prophylaxis and polishing pastes. J
Periodontol 1982 Apr; 53(4):257-66.
27. Löe H, Theilade E, Jensen SB. Experimental gingivi-
39. Shillingburg Jr HT. Restaurações provisórias. In:
tis in man. J Periodontol 1965; 36:177-87.
28. Nassar U, Meyer AE, Ogle RE, Baier RE. The ef-
Fundamentos de prótese fixa. São Paulo: Quintecensse
1998.
fect of restorative and prosthetic materials on dental
plaque. Periodontolo 2000 1995 Jun; 8:114-24.
40. Smales RJ. Plaque growth on dental restorative ma-
29. Newman HN. Diet, attrition, plaque and dental dis-
41. Swartz ML, Phillips RW. Comparison of bacterial
ease. Br Dent J 1974 Jun 18; 136(12):491-7.
30. Nyvad B, Fejerskov O. Scanning electron microsco-
py of early microbial colonization of human enamel
and root surfaces in vivo. Scand J Dent Res 1987 Aug;
95(4):287-96.
terials. J Dent 1981 Jun; 9(2):133-40.
accumulation on rough and smooth enamel surfaces. J Periodontol 1957;28:304-7.
42. Van Houte J. Bacterial specificity in the etiology of
dental caries. Int Dent J 1980 Dec; 30(4):305-26.
43, Weitman RT, Eames WB. Plaque accumulation on
composite surfaces after various finishing procedures. J Am Dent Assoc 1975 Jul; 91(1):101-6.
329
Kantorski KZ, Pagani C. Influência da rugosidade superficial dos materiais odontológicos na adesão bacteriana: revisão da literatura.
Revista de Odontologia da Universidade Cidade de São Paulo 2007 set-dez; 19(3):325-30
44. Wet FA, Ferreira MR. Dental glazes: surface rough-
ness and plaque accumulation. Quintessence Int 1980
Sep; 9:127-35.
46. Yamauchi M, Yamamoto K, Wakabayashi M, Kawa-
no J. In vitro adherence of microorganisms to denture base resin with different surface texture. Dent
Mater J 1990 Jun; 9(1):19-24.
45. Wise MD, Dykema RW. The plaque-retaining ca-
pacity of four dental materials. J Prosthet Dent 1975
Feb; 33(2):178-90.
330
Recebido em: 6/10/2005
Aceito em: 16/11/2006